Tiesioginis atsakymas: Robotinėje mašinų aptarnavimo kameroje rankena didžiąją ciklo dalį yra nenaudojama. Mašinų aptarnavimo ciklo laiką nustato mašinos apdorojimo procesas, durų ir griebtuvo seka bei detalių pateikimo patikimumas, o ne didžiausias roboto greitis. Pirmiausia pagal mašinos ciklą nustatykite kameros dydį, o tada nuspręskite, ar vienas robotas aptarnauja vieną mašiną, ar kelias. Greitesnė rankena tik sutrumpina tvarkymo laiką.
Kam tai skirta: Šis vadovas skirtas gamybos ir automatizavimo inžinieriams, kurie nustato robotų aptarnavimo celės dydį, ir pirkėjams, kuriems buvo pasiūlytas ciklo laikas ir kurie nori žinoti, nuo ko jis iš tikrųjų priklauso.
Taikymo sritis: Jame aptariama, kiek iš tikrųjų trunka priežiūros ciklas, ką valdo robotas, o ko ne, ir kaip sąžiningai išmatuoti rezultatą. Jame neaptariamas pjovimo parametrų pasirinkimas, staklių galimybės ar tvirtinimo įtaisų konstrukcija staklių viduje.
Kur iš tikrųjų baigiasi mašinų aptarnavimo ciklo laikas
Staklių aptarnavimo ciklo laikas įgyja prasmę tik tada, kai ciklas suskaidomas į tikrus segmentus, o vaizdas tokiu atveju greitai keičiasi. Yra paėmimas iš paruošimo pozicijos, perkėlimas į stakles, pakrovimo ir spaustuko perdavimas, išėmimas, laikotarpis, kurio metu staklės apdoroja detalę, iškrovimas ir grįžimas į paruošimo poziciją. Šio vadovo informaciniame vaizdo įraše robotas paima žiedinę detalę iš paruošto dėklo, įdeda ją į tekinimo staklės griebtuvą ir tada pasitraukia iš darbo zonos, kol staklės pjauna.
EVST suskaido tendencinę citatą į tiksliai tuos segmentus. Iš šių segmentų robotas valdo judesius ir perdavimą. Jis nevaldo apdorojimo periodo, o daugumoje tekinimo, frezavimo ir šlifavimo darbų apdorojimo periodas yra didžiausias atskiras blokas. Štai kodėl rankos greitis turi ribotą įtaką ląstelės našumui ir kodėl langelio citata vien pagal rankos greitį pasako labai mažai.
Tai taip pat paaiškina rezultatą, kuris nustebina žmones pirmą kartą jį išmatavus: padidinus roboto greitį, ciklas gali likti nepakitęs, nes ranka tiesiog greičiau pasiekia laukimo padėtį. Pelnas matomas tik tuo atveju, jei valdymo segmentas iš pradžių buvo kritiniame kelyje. Kas yra robotinis mašinų aptarnavimas ir kaip jis veikia daugiausia svarbu suprasti, kuris segmentas yra kritinis.
Perdavimas yra apribojimas, o ne ranka
Perdavimas – priartinimas, įdėjimas, prispaudimas, patvirtinimas, atleidimas, atitraukimas – yra ta vieta, kur slypi tikrasis kintamumas. Griebtuvo arba spaustuvo uždarymo laikas, durelių atidarymo ir uždarymo laikas, aušinimo skysčio ir drožlių pašalinimas bei patvirtinimo signalas, rodantis, kad detalė įstatyta, – visa tai yra šiame lange. Kiekviena iš šių savybių yra mašinos arba įtaiso, o ne roboto savybė.
EVST perdavimą traktuoja kaip specifikaciją, o ne kaip padalinimą. Čia taip pat laimi arba prarandamas patikimumas. Perdavimas, kuris suveikia devyniasdešimt devynis kartus iš šimto, sukuria neprižiūrimą langelį, į kurį reikia atkreipti dėmesį. Teigiamas dalinio buvimo patvirtinimas, apibrėžtas sugedusios vietos atkūrimas ir lustų valdymo strategija yra vertingesni realiam rezultatui nei greitesnis judėjimo profilis.
Pačius signalus reikia iš anksto suderinti su staklių gamintoju. Tai, ką valdymo sistema gali atskleisti – ciklo pabaiga, durų būsena, griebtuvo būsena, aliarmo būsena – lemia, kaip tiksliai galima nustatyti langelio seką. Pagal IEC 60204-1:2016, bendrieji reikalavimai taikomi mašinų elektros įrangai, kuri yra sistema, kurioje ši sąsaja yra apibrėžta ir sujungiama, o ne improvizuota.
Dalinis pateikimas lemia, ar ląstelė veiks be priežiūros
Aptarnavimo celė veikia be priežiūros tik tol, kol gali rasti kitą detalę žinomoje padėtyje. Padėklai ir paletės suteikia žinomą padėtį, tačiau atleidžia nuo rūšiavimo etapo prieš srovę. Dėžės ir konvejeriai sutrumpina šį etapą, tačiau reikalauja jutiklių ir prideda įvairovės. Pasirinkimas yra susijęs su medžiagų srautu, turinčiu automatizavimo pasekmių, ir jis paprastai priimamas per vėlai.
Pateikimas taip pat lemia griebtuvo dizainą. Detalei, kuri visada atkeliauja ta pačia orientacija, galima naudoti paprastą dviejų žandikaulių griebtuvą; detalei, kuri atkeliauja laisvai orientuota, reikia arba pakartotinio sugriebimo stoties, lankstaus požiūrio, arba regėjimo. Kiekvienas iš šių elementų yra realus priedas prie tvarkymo segmento, kurį robotas iš tikrųjų valdo.
Gatavai detalei reikia tokios pat priežiūros. Etaloninėje medžiagoje robotas grąžina apdirbtą detalę ant pakopinio padėklo, kuris yra paprasčiausias patikimas modelis: ta pati pozicijų šeima tiek įėjimui, tiek išėjimui, todėl viena mokymo schema apima abi puses.
Sprendimų lentelė: kokie įrodymai pagrindžia kurią tendencinę konfigūraciją
Kiekvieną eilutę čia galima užpildyti naudojant jau turimus duomenis arba išmatuoti per popietę. Nereikia pirmiausia pasirinkti roboto.
| Įrodymai iš mašinos ir jos dalies | Konfigūracija, kurią ji pateisina | Įrodymai, kuriuos vis dar turite |
|---|---|---|
| Ilgas apdorojimo laikas, viena mašina | Vienas robotas aptarnauja kelias mašinas | Blogiausio atvejo laukimas, kai dvi mašinos baigia darbą kartu, kelionės laikas pėsčiomis arba traukiniu, signalizacijos valdymas |
| Trumpas apdorojimo laikas, viena mašina | Vienas robotas, skirtas tai mašinai, dėmesys perdavimui | Perdavimo laiko suskirstymas, durų ir griebtuvų seka, patvirtinimo signalo patikimumas |
| Dalys atkeliauja laisvai orientuotos | Jutiklis arba pakartotinio sugriebimo stotis prieš pakrovimą | Pridėtas apdorojimo laikas, gedimo režimas, kai nerandama orientacija, atkūrimo procedūra |
| Reikalingas be priežiūros bėgimas pamainos metu | Pakopų pajėgumas, pritaikytas pamainai, drožlių ir aušinimo skysčio valdymui | Iš tikrųjų reikalingas buferių skaičius, lustų valymo intervalas, kas saugiai sustabdo elementą |
| Mišrios dalys toje pačioje mašinoje | Valdoma programa ir griebtuvų rinkinys su teigiamu identifikavimu | Perjungimo procedūra ir laikas, neteisingos programos prevencija, pirmojo paleidimo taisyklė |
Vienas robotas, kelios mašinos
Kelių mašinų aptarnavimas vienu robotu yra standartinis būdas ilgą apdorojimo laiką paversti panaudojimu. Tai taip pat įveda naują gedimo režimą: konkurenciją. Kai dvi mašinos baigia darbą per tą patį laikotarpį, viena iš jų laukia, o ląstelės efektyvus našumas nustatomas pagal tai, kaip dažnai tai nutinka, o ne pagal vidurkį.
EVST aiškiai modeliuoja konkurenciją prieš nustatant kelių mašinų išdėstymą. Sąžiningas būdas tai įvertinti yra modeliuoti blogiausią atvejį, o ne vidurkį, ir įtraukti judėjimą tarp mašinų, signalizacijos valdymą ir operatoriaus įsikišimus, kurie iš tikrųjų įvyks. Jei mašinų ciklo laikas panašus ir jos paleidžiamos kartu, konkurencija dažna; jei jų ciklai skiriasi, ji retesnė. Nei vienas iš atvejų nėra priežastis vengti kelių mašinų priežiūros, tačiau abu šie atvejai turėtų būti nurodyti prieš nustatant išdėstymą.
Išdėstymas kyla iš šio sprendimo. Linijinis išdėstymas ant bėgio, centrinis robotas, aptarnaujantis aplink jį esančias mašinas, ir mobilus išdėstymas – kiekvienas iš jų priklauso nuo kelionės laiko, palyginti su grindų plotu ir užtikrinant sudėtingumą, ir kiekvienas iš jų priklauso palyginimui, o ne yra prielaida.
Sujungtos mašinos ir roboto apsauga
Aptarnavimo kamera – tai dvi mašinos, besidalijančios erdve ir seka. Rizikos vertinimas turi apimti visą derinį, įskaitant tai, kas nutinka, kai mašinos durys atsidaro, kai robotas juda, ir kokioje būsenoje kiekviena mašina išlieka, kai įvyksta apsauginis sustojimas. Pagal ISO 12100: 2010, bendrieji projektavimo principai apima rizikos vertinimą ir rizikos mažinimą, ir pagal ISO 10218-2: 2025, pramoninių robotų taikymui ir ląstelei taikomi saugos reikalavimai.
Praktinis šio vertinimo rezultatas paprastai yra apibrėžtas blokavimo rinkinys ir apibrėžta saugi būsena kiekvienam iš dviejų valdiklių, kurie užrašomi ir išbandomi priėmimo metu, o ne aptinkami gedimo metu. Atstatymas – kaip operatorius ištraukia griebtuve įstrigusį elementą neardydamas apsaugos – turėtų būti aprašytas tame pačiame dokumente.
Tai taip pat yra ilgiausiai išliekanti specifikacijos dalis. Ląstelės yra perprogramuojamos ir perkonfigūruojamos; apsaugos koncepcija ir blokavimo sutartis paprastai išlieka.
Sąžiningai vertinant rezultatą
Kai ląstelė veikia, kyla pagunda pateikti mašinos aptarnavimo ciklo laiką kaip vieną skaičių. Naudingesnis įrašas atskiria tvarkymo laiką, mašinos apdorojimo laiką ir laukimo laiką ir pateikia juos per pakankamai ilgą laikotarpį, kad būtų įtraukti ir iš tikrųjų įvykstantys sutrikimai. Remiantis ISO 22400-2: 2014, yra apibrėžti pagrindiniai gamybos operacijų valdymo veiklos rodikliai, kurie suteikia bendrą, o ne vietoje sugalvotą, ataskaitų teikimo terminologiją.
Pačiam robotui, anot ISO 9283: 1998Pramoninių robotų manipuliavimo našumo kriterijai ir susiję bandymo metodai apima sąlygas, kuriomis nustatomi pozų tikslumo ir pakartojamumo rodikliai. Verta žinoti, kad šie rodikliai matuojami esant apibrėžtoms apkrovos ir greičio sąlygoms, nes duomenų lapo numeris, nurodytas ne šiomis sąlygomis, nėra jūsų detalės garantas.
Šiame vadove nenurodomas joks ciklo laikas, našumas ar panaudojimo rodikliai jokiai celei. Vaizdo įraše už jo rodomas surinkimas, įkėlimas į griebtuvą, ištraukimas ir iškrovimas; jame neparodytas greitis, ir čia jo nenurodoma. Jei lyginate automatinio suvirinimo sistemų sprendimai ir rūpinantis ląstelėmis visame augale, šis skirtumas yra tai, kas išlaiko palyginimo prasmę.
Ką siųsti į priežiūros tyrimą
Naudingas tyrimas prasideda nuo mašinos, o ne nuo roboto. Nusiųskite detalės brėžinį su mase ir sugriebimo paviršiais, mašinos apdorojimo laiku ir jos durelių bei griebtuvų seka, detalių pristatymo būdu šiandien, norimų aprėpti mašinų skaičiumi ir blokavimo signalais, kuriuos gali pateikti mašinos valdymo sistema. Tai leidžia įvertinti apdorojimo segmentą ir apskaičiuoti laukimo segmentą, o ne spėlioti.
Gauti duomenys turėtų parodyti, kuris segmentas yra kritinis ir ką reikėtų pakeisti, kad jis būtų pajudintas. Jei atsakymas yra tas, kad dominuoja mašina, sąžininga rekomendacija gali būti paprastesnis robotas ir geresnė konstrukcija, o ne greitesnė ranka.
Dažnai užduodami klausimai
Ar greitesnis robotas sutrumpins mūsų mašinų aptarnavimo ciklo laiką?
Tik jei apdorojimo segmentas yra kritiniame kelyje. Kai dominuoja mašinos apdorojimo laikas, greitesnė ranka greičiau pasiekia laukimo padėtį ir ciklas nekinta. Prieš mokėdami už greitį, išmatuokite segmentus.
Ar vienas robotas gali aptarnauti kelias mašinas?
Dažnai taip, ir tai yra įprastas būdas naudoti ilgą apdorojimo laiką. Reikia įvertinti konkurenciją: kaip dažnai dvi mašinos užbaigia darbą tame pačiame lange ir kiek kainuoja blogiausias atvejis. Modeliuokite blogiausią atvejį, o ne vidurkį.
Kas dažniausiai sustabdo be priežiūros paliktą ląstelę?
Detalės pateikimas ir drožlių ar aušinimo skysčio valdymas, po kurio seka perdavimo patvirtinimo gedimai. Nė viena iš šių problemų nėra roboto greičio problema, ir jas visas pigiau išspręsti projektavimo metu nei po įdiegimo.
Kaip priėmimo metu turėtų būti pranešamas ciklo laikas?
Atskirai pagal segmentus – tvarkymas, apdorojimas, laukimas – per pakankamai ilgą laikotarpį, kad būtų įtraukti realūs sutrikimai. ISO 22400-2:2014 apibrėžia pagrindinius gamybos operacijų valdymo veiklos rodiklius ir pateikia bendrą tos ataskaitos žodyną.
Projekto įvesties duomenys paraiškos peržiūrai
Nusiųskite toliau nurodytus duomenis ir priežiūros ciklą galėsite peržiūrėti pagal savo įrenginį, o ne pateikti bendrinius skaičius:
- detalės brėžinys su mase, suėmimo paviršiais ir orientacijos reikalavimais
- mašinos ciklas: apdorojimo laikas, durų ir griebtuvo sekos laikas ir bet koks matavimas ciklo metu
- dabartinis surinkimo būdas – dėklas, dėžė, konvejeris ar paletė – ir kaip atkeliauja dalys
- mašinų, kurias norite aptarnauti vienu robotu, skaičius ir jų išdėstymas
- blokavimo signalai, kuriuos jau gali teikti jūsų mašinos valdymo sistema
Nusiųskite detalės brėžinį su mase ir sugriebimo paviršiais, staklių apdorojimo laiku su durų ir griebtuvų seka, kaip dalys atkeliauja šiandien, staklių, kurias turėtų aptarnauti vienas robotas, skaičiumi ir blokavimo signalais, kuriuos gali pateikti jūsų staklių valdymo sistema. Šio rinkinio pakanka, kad ciklas būtų suskaidytas į segmentus ir būtų galima nurodyti, kuris iš jų iš tikrųjų riboja našumą. Susijusi literatūra: bendradarbiaujančių robotų parinktys.